CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

進入咖啡烘焙也快1年半了, 原本烘豆機雖然能穩定烘出品質還算穩定的豆子,
然而銀皮問題一直困擾著我, 烘咖啡應該也可以很優雅(其實是懶啦)
原本想去淘寶買渦輪式離心銀皮收集器, 邊烘邊收集.
想想還要花很多功夫, 慢慢改機, 就有點懶.

因此興起買台有渦輪式離心銀皮收集功能的咖啡機. 最後物色到這一台 CHA-300.
目前對這部機器很滿意. 每次烘焙量約330克, 終於可以優雅的烘豆了. 銀皮收集的很乾淨.

然而他只提供 透過 USB 有線連接到PC, 利用ARTISAN記錄溫度的功能.
這對我習慣無線連結, 要換成有線, 實在難以習慣.
再加上他只能記錄溫度, 無法紀錄風量 火力 等數據. 這也對我造成困擾.
以往我都是參考之前的紀錄, 參考之前的火力風量等數據, 不斷的微調, 找出機器的特性.

因此興起修改的念頭. 在原有的基礎上修改還不算困難.

最後除了 溫度外. 另外加了4個資訊
火力 (與機器火力旋鈕連動調整)
風量 (與機器風量旋鈕連動調整)
滾筒 (與機器滾筒旋鈕連動調整)
風壓數據(Kpa)

詳細如圖
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

10/20更新 :更新線路圖, 增加AP-C31 風壓計
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

下圖 左邊接頭:
+ - 接口 : + (5V輸入); - (GND)
A - 接口 : A (風壓計輸入) ; - (風壓計GND)
+ - O接口 : + (鼓風機5V); - (鼓風機 GND) ; O (鼓風機控制)

下方接頭 "-HD-" 接口 : -(SSR GND) H (SSR 控制); D (滾筒控制) - (滾筒GND)
右上角是連結3個旋鈕的線
左上角是MODBUS輸出接到MG904溫控表
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

板子大小5CM*7CM (鏡像後的背面)
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

11/4 更新線路示意圖, 更改為數位微壓計(帶4-20mA輸出)
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

2021/11/11更新
換完數位負壓計的成品圖:CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

2021/11/14
換完數位負壓計後實際烘焙LOG檔
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

2021/12/01
翡翠水洗
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

2022/01/09
翡翠水洗
調整之後的曲線
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

2022/12/11 
用了一年多,使用心得新分享下:烘培穩定度,個人覺得很不錯了。期間烘了約50鍋,沒遇到什麼雷。

一年多來,這台目前唯一讓我詬病跟困擾的是鍋爐邊會有銀皮漏下,而漏下的銀皮會飛到鍋爐正下方的電熱器,燃燒產生焦味。
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

對追求乾淨味道的我來說,有點難以忍受。
因此買了0.5mm厚的不鏽鋼片,剪個分隔島,讓掉下來的銀皮不會直接飄到加熱區。
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

組裝示意圖
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

裝上機器後,可以看到貼著鍋爐下方
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

留15MM左右分隔區
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能

完成圖
CHA300 咖啡烘豆機, 利用 ESP32 強化 Artisan 記錄功能
附上 Artisan 設定


請問可以分享修改的過程嗎?是否需要有拆機呢?
火力、風量、滾桶等資訊,是在機器上操作,記錄到 artisan 上?
還是直接在 artisan 控制 cha-300 呢?
謝謝您。
tsungching wrote:
請問可以分享修改的過程嗎?是否需要有拆機呢?
火力、風量、滾桶等資訊,是在機器上操作,記錄到 artisan 上?
還是直接在 artisan 控制 cha-300 呢?
謝謝您。


請問可以分享修改的過程嗎?
=>大致如圖, 非最終版, 尚未整理完, 後續在更新詳細的線路與完成圖.
他的整體電源部分我沒做任何更動.
只針對馬達跟火力控制.
由於他的鼓風馬達是用電壓控制, 因此使用MCP4725


是否需要有拆機呢?
=>需要

火力、風量、滾桶等資訊,是在機器上操作,記錄到 artisan 上?
還是直接在 artisan 控制 cha-300 呢?
=> "機器上操作" 跟 "在 artisan 上控制 cha-300" 都可以.
2者是連動的. 在機器上操作(旋轉旋鈕)時, 你會看到artisan 上的滑動控制會自動跟著一起滑動.
antonych
上圖的都不是,都是我自己加上去的,這個部分都是屬於控制的部分。CHA300的部分,除電源管理外,有2個馬達,加熱器,跟 MG904
tsungching
原來如此。謝謝您的分享。看來我也要把我的 cha-300 拆開,好好研究一下了。
antonych wrote:
請問可以分享修改的過(恕刪)


實在太感謝了,期待您的大作。
我也一直想把相關操作資訊傳遞到 Artisan 裡,如您的成品一樣
無奈因無任何電子相關經驗,都只能在 google 上找資料的階段
謝謝您提供的資訊。
antonych wrote:
大致如圖, 非最終版, 尚未整理完, 後續在更新詳細的線路與完成圖...

原來Artisan可以這樣設定連動的即時記錄,這個厲害,要向樓主多多學習!!

期待後續更詳細的分享
Daniel WYS wrote:
原來Artisan可...(恕刪)

這個部分的火力調降,是使用機器上的旋鈕快速來回操作,一般很少這樣操作,只是測試用
請問cha300風壓應該是類比指針的吧,要如何數位化進電腦?如果是用電壓換算應該也不會準,因為一樣的電壓,每一鍋初期與末期鍋內壓力也不一樣,還是有其他方法,謝謝!
tim91021 wrote:
請問cha300風壓...(恕刪)


這個問題很好,所以我是直接更換為數位負壓表,他有風壓類比輸出。


10/22 更新:沒注意到刻度,上面這個表只能量測0- 100kpa, 這邊用的表是100Pa的(會爆表),多了一個k, 差了1000倍,上面這個表是廢了。

另買了下面這個表 -500pa ~ 500pa 帶 4-20ma輸出。

tim91021
可惜了,我記得數位壓差計不便宜啊~
antonych
那個還好,去掏了個普時達的數位微壓表,2千有找,有4ma-20ma輸出
修改好後, 因鼓風機損壞. 正在等新的風機. 因此無法完整熱機跑一次.
風機損壞的原因 是因為我把2條地線接反了.

實際上這台除了記錄功能讓我詬病外. 就是鼓風機的連接線.
第一次烘時, 發現風機的線貼著正上方的高溫風管.
烘完發現電線怪怪的. 一般PVC電線耐溫不過100度.
貼著200多度的風管. 讓我感覺很毛.

因此買了個玻纖套管. 把整個電線包住.


因為母座插頭比電線寬很多, 所以需解焊, 加完玻纖套管在電線上後, 再重新焊上去.
他的5個訊號依次是
24V
GND
5V
Vin (控制轉速)
GND

廠商回覆我的 2 個GND 的線焊反了. 所以控制版燒掉.
It's OK, 花錢學教訓.

想對大家說的是, 航空插座, 熱機時不要熱插拔, 不然插回去沒插準的話, 很容易悲劇.
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